NVMe - что это такое?

Когда перед нами встаёт вопрос апгрейда нашего ПК, одним из наиболее эффективных вариантов ускорения его работы выступает замена накопителя. Несомненно, центральный процессор, видеокарта и память очень важны, но быстрый и эффективный накопитель – это гарантия быстрой загрузки вашей системы, служебных программ и игр. Среди наиболее актуальных новинок последних лет отметим быстрое распространение NVMе – новейшего интерфейса хранилища данных. Что это за NVMe, каковы его особенности, поддерживает ли ваша материнская плата NVMe – расскажем об этом в нашем материале.

Что такое NVMe?

Акроним «NVMe» является сокращением от «Non-Volatile Memory Express»(энергонезависимая экспресс-память) и являет собой современный интерфейс хранилища данных, предназначенный для работы с твердотельными накопителями (SSD).

«Энергонезависимая» она потому, что данные в таком носителе не стираются при перезагрузке компьютера, а «экспресс» означает, что данные передаются по шине PCI Express (PCIe) на материнской плате вашего PC. Это позволяет обеспечить прямое соединение диска с материнкой, избегая транзитной ступени в в виде контроллера SATA, замедляющего работу с данными.

Особенности спецификации NVMe не предусматривают окончательного варианта её использования в виде основной памяти, твердотельного хранилища, кэш-памяти или резервной памяти.

Носители на базе NVMe существенно быстрее, чем носители на базе SATA, существующие уже много лет.

1. PCI 4.0 – доминирующее ныне поколение стандарта PCI Express, обладающее максимальной скоростью передачи 1969 мегабит в секунду (Мбит/c) на каждой полосе.
2. Диски NVMe могут использовать четыре линии PCIe, что означает возможную максимальную скорость в 3,9 Гбит/c (или 3940 мегабит в секунду).

Достоинствами твердотельных накопителей PCIe на основе NVMe по сравнению с твердотельными накопителями на основе SATA и SAS являются меньшая задержка в стеке программного обеспечения хоста. Также NVMe имеет более высокие значения операций ввода-вывода в секунду (IOPS), и более низкое энергопотребление, зависящее от форм-фактора и числа используемых линий PCIe. Думаю вы поняли что значит NVMe.

Это полезно знать: как проверить SSD диск на ошибки и работоспособность.

Форм-факторы NVMe

Накопители на базе NVMe бывают различных форм-факторов. Среди них:

• AIC. Форм-фактор AIC позволяет производителям создавать свои собственные карты, которые вставляются в шину PCIe, не беспокоясь о конструкции отсеков для хранения данных или аналогичных ограничениях. Карты часто разрабатываются для особых случаев использования, и могут включать в себя дополнительные процессоры и другие микросхемы для повышения производительности твердотельного хранилища;
  

• M.2. Форм-фактор M.2 был разработан для использования преимуществ компактного размера флэш-памяти NAND и низкого тепловыделения. Устройства M.2 не предназначены для размещения в традиционных отсеках для дисководов, а размещаются в гораздо меньших пространствах;
  

• U.2. В отличие от форм-фактора M.2, твердотельные накопители U.2 были разработаны для установки в существующие отсеки для хранения данных, изначально предназначенные для стандартных устройств SATA или SAS. Твердотельные накопители U.2 очень похожи на эти старые носители, поскольку они обычно используют 2,5-дюймовые или 3,5-дюймовые корпуса, которые являются привычными корпусами для жестких дисков. Идея, конечно же, заключалась в том, чтобы максимально упростить внедрение технологии NVMe с минимальным реинжинирингом;
  

• Что такое EDSFF? Данный форм-фактор SSD для больших предприятий и центров обработки данных поддерживают ключевые игроки отрасли хранения данных, такие как Интел, Леново, Делл, Самсунг, ЕМС, Hewlett Packard Enterprise и другие. Целью EDSFF является повышение производительности и емкости систем хранения корпоративного класса. Пожалуй, самым известным примером флэш-памяти EDSFF являются флэш-устройства Intel E1.L (длинные) и E1.S (короткие), которые представлены в форм-факторе«линейка».
  

Самым распространённым из перечисленных вариантов является стик M.2. Он имеет ширину 22 миллиметра, и может быть длиной 30, 42, 60, 80 или 100 миллиметров. Такие стики достаточно тонкие для их расположения на материнской плате, потому отлично подходят для небольших компьютеров и ноутбуков. Имейте ввиду, что некоторые твердотельные накопители на интерфейсе SATA имеют похожий внешний вид. Потому вам следует внимательно следить за тем, что по ошибке не купить более медленный накопитель.

Как это работает?

NVMe отображает команды ввода /вывода (I / O) и ответы на резервную память на главном ПК через интерфейс PCIe. Интерфейс NVMe осуществляет поддержку параллельного ввод-вывода данных с задействованием многоядерных процессоров, позволяя обеспечить высокую пропускную способность и смягчить недостатки работы центрального процессора.

Интерфейс предлагает более упрощенный набор команд для обработки запросов ввода-вывода, нежели наборы команд SCSI и ATA. В работе NVMe использует меньше половины инструкций ЦП, нежели имеющийся набор команд SCSI для устройств на базе SAS, и набор команд ATA для дисков SATA.

NVMe не просто позволяет существующим приложениям работать быстрее и эффективнее. Известно, что это NVMe является ключевым фактором для новых и развивающихся технологий и приложений, таких как искусственный интеллект, интернет вещей и машинное обучение  которые могут извлечь выгоду из низкой задержки и высокой производительности подключенных к NVMe место хранения.

Стоит ли покупать NVMe SSD

Нужен ли вам накопитель на более высокой скорости, зависит от вашей конкретной рабочей нагрузки. Несмотря на то, что накопители на базе NVMe снижаются в цене, не спешите заменять ваш твердотельный накопитель SATA на NVMe. Накопители SSD на базе SATA включат ваш компьютер за несколько секунд, мгновенно запустит программы, и позволит вам относительно быстро копировать и перемещать файлы.

Но если же вы работаете с большим количеством огромных по своему размеру видео, большими базами данных, редактированием видео или копированием диска Blu-ray, тогда дополнительные расходы на NVMe-накопитель могут окупиться. Последний позволит системе работать быстрее.

Это также пригодится: как перенести Виндовс 10 на другой диск (SSD, HDD).

Как узнать поддерживает ли материнская плата NVMe

Если у вас имеется ПК и вы хотите узнать, можно ли к ней подключить диски на базе интерфейса NVMe, тогда первым делом изучите технические данные материнской платы вашего ПК. Абсолютное большинство современных материнок имеют слоты М.2, в которые можно установить накопитель М.2.

Также убедитесь, что новый диск физически поместится в плате – обычно производители не указывают длину подключаемого стика (30, 42, 60 или 80 мм). Если прямые размеры не указаны, то вы можете найти там следующий формат – 2230 (это длина 30), 2242 (длина 40), 2280 (длина 80), 22110 (длина 110).

Учтите, что носители на базе NVMe сильно греются, потому неплохо, чтобы корпус вашего ПК имел установленный кулер для охлаждения.

Заключение

В нашем материале мы разобрали, что такое NVMe, описали, как работает NVMe, каковы его форм-факторы и стандарты, и как определить, поддерживает ли материнка вашего ПК данный интерфейс. Описанный интерфейс является несомненным будущим спецификаций передачи данных, а падение цен на современные носители данных позволяют дискам данной спецификации заменить устаревшие жёсткие диски и SATA SSD. Но если вы пока не работаете с большими массивами данных – не спешите менять ваш носитель. Он способен прослужить верой и правдой еще несколько лет, позволив сохранить ваши деньги для других задач.